Question

三颗质量相等的人造地球卫星A、B、C绕地球作匀速圆周运动，如图所示，则对于三个卫星，正确的是（　　）A

三颗质量相等的人造地球卫星A、B、C绕地球作匀速圆周运动，如图所示，则对于三个卫星，正确的是（　　）A．运行线速度关系为VA＜VB＜VCB．运行周期关系为 TA=TB＜TCC．向心力大小关系为 FA＞FB＞FCD．运行半径与周期关系为 R3AT2A＝R3BT2B＝R3CT2C

Answer 1

人造卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力．设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，由图示可知：r_A＜r_B=r_C，由题意知：m_A=m_B=m_C；
由牛顿第二定律得：G

Mm

r2

=m

v2

r

=m（

2π

T

）² r ①，
A、由①解得，v=

GM r

，所以v_A＞v_B=v_C，故A错误；
B、由①解得，T=2π

r3 GM

，则T_A＜T_B=T_C，故B错误；
C、向心力表达式为 F=G

Mm

r2

，已知r_A＜r_B=r_C，m_A=m_B=m_C，可知F_A＞F_B=F_C，故C错误；
D、由开普勒第三定律可知，绕同一个中心天体运动的半径的三次方与周期的平方之比是一个定值，即

R 3 A

T 2 A

＝

R 3 B

T 2 B

＝

R 3 C

T 2 C

，故D正确；
故选：D．